轉基因食品的安全性
以重組DNA技術為代表的生物技術是21世紀最重要的高新技術之壹。以轉基因植物為先導的現代生物技術的產業化發展對於我國農業、農村和國民經濟發展及社會穩定都具有重要作用。經過1980年以來20多年的努力,目前我國在這壹領域的發展已處於發展中國家的前列,但與美歐先進國家相比還有相當大的差距,在對轉基因技術及食品安全性的認識方面尤其如此。本文擬對轉基因食品及其安全性評價做壹簡單介紹。 壹、轉基因食品的發展現狀 在介紹轉基因食品之前,首先要了解什麽是基因和轉基因技術。基因(DNA)是控制生物性狀遺傳的結構和功能單位。DNA是脫氧核糖核酸的英文縮寫,它編碼各種遺傳信息,產生不同的蛋白質。轉基因技術主要是指利用重組DNA技術和物理、化學和生物學等方法把重組DNA分子導入生物體的技術。應用轉基因技術構建的生物稱為轉基因生物,包括轉基因植物、轉基因動物和轉基因微生物。因此,通俗地講,轉基因食品就是用轉基因生物生產和加工的食品。與轉基因植物、動物和微生物相適應,轉基因食品也可以進壹步分為轉基因植物食品、動物食品和微生物食品。 以上三類轉基因食品中,發展最快的是轉基因植物食品。雖然中國、美國和加拿大都有快速生長的轉基因魚已經取得了突破性進展,但是,迄今為止,全世界還沒有轉基因動物食品批準上市。在國外,將轉基因細菌和真菌生產的酶用於食品生產和加工已經比較普遍了,但是用於面包、啤酒、酸奶等食品和飲料的轉基因酵母菌和其他微生物還沒有獲準進入市場應用。因此,目前市場上的轉基因食品基本上只有轉基因植物食品。 自1983年世界上第壹例轉基因作物(煙草和馬鈴薯)問世以來,轉基因植物的研究得到了迅速發展。1994年延熟保鮮轉基因番茄在美國批準上市,從1996年開始,轉基因作物商品化應用進入迅猛發展時期,2000年全球種植面積達到4,420萬公頃,2001年在有激烈爭議的情況下種植面積仍比上年增加19%,達到5,260萬公頃。其中,轉基因大豆種植面積為3,330萬公頃,占轉基因作物總面積的63%;其次為玉米,980萬公頃,占轉基因作物總面積的19%;面積較大的還有棉花和油菜。種植的國家有13個,其中美國、阿根廷、加拿大分列前3位。各國已獲準上市的轉基因作物品種已達100多個(次),僅美國即達 53個(次),包括番茄、大豆、玉米、棉花、油菜、水稻、馬鈴薯、西葫蘆、番木瓜、甜菜、菊苣、亞麻等12種作物。由轉基因作物生產加工的轉基因食品和食品成分已達4000余種。其中,以大豆和玉米為原料的占90%以上。1997年至2001年的5年間,全球轉基因作物的種植面積猛增30多倍,其中作為主要食品原料的轉基因大豆已占全球大豆總面積的46%。種植轉基因品種之後,大豆的產量和品質提高,有毒農藥的使用量減少,給農民、企業和環境都帶來了效益。 2001年,中國的轉基因作物種植面積排列世界第4位,約占全球轉基因作物面積的3%。種植的作物為轉基因抗蟲棉。自1980年以來,我國政府對農業生物技術的發展壹直給予高度重視。在1986年3月啟動的成為高技術發展重要裏程碑的“國家高技術研究與發展計劃”(“863計劃”)中,對農業生物技術和醫藥生物技術的投資大體上對半分配。在國家科技攻關計劃、自然科學基金、農業部有關生物技術項目等科研與產業發展計劃中,也將農業生物技術列為優先發展的領域。經過近二十年的不懈努力,已建成壹批國家、部門重點實驗室和研究中心等研發基地,發展迅速,生物技術在農業領域的開發體系逐步形成,取得了壹系列令人矚目的成就,實現了從實驗室到田間再到產業化的轉變。1997年我國第壹例轉基因耐貯存番茄獲準商品化生產,其種植面積很小。轉基因作物中唯壹大面積種植的是由中國農業科學院和美國孟山都公司研制的抗蟲棉。中國農業科學院研制的抗蟲棉2001年種植900萬畝(60萬公頃)。孟山都公司研制的抗蟲棉也於1997年批準商品化生產。迄今還沒有壹例轉基因的大宗糧食、油料作物和轉基因動物產品批準商品化生產。 二、轉基因食品的安全性 轉基因食品的安全性是全球社會普遍關註的壹個問題。雖然每壹種食品的安全性都與所用轉基因生物中轉基因本身的結構、功能、安全特性及其應用環境有密切關系,不能壹概而論,但是,總體上講,到目前為止,凡是經過科學評價和政府部門嚴格審批獲準上市的轉基因食品都是安全的,全世界數億人食用後沒有出現壹例轉基因食品中毒或醫療事故。 應當指出的是,包括常規育種技術生產的食品在內,沒有壹個食品是百分之百安全的。例如目前還有麥角中毒、黃曲黴毒素、細菌性食品汙染等。同時,食品安全是壹個相對和動態的概念,隨著科學技術的進步,今天認為是安全的食品,明天可能發現有不安全的因素,同樣,今天認為是不安全的食品成分,明天可以用新的技術將其刪除或變為安全。我們日常食用的食品,大家感到比較放心,是因為人類的祖先在長期實踐中逐漸認識到許多食品的不安全因素,掌握了保證安全的種植、養殖、生產、加工技術。事實上,與常規育種技術相比,轉基因育種的後果應比前者更能精確地預測。目前轉基因技術通常只轉了壹、兩個結構和功能非常明確的基因,因此該基因所提供的性狀是可以預料的,而常規有性雜交,特別是遠緣物種之間的雜交,轉移的則是成千上萬個基因。因此,只要假以時日,對於轉基因食品,我們同樣可以掌握安全使用的技術。已知巴西堅果的2S清蛋白對壹部分人群有過敏性反應,科學家曾將巴西堅果的2S清蛋白基因轉入大豆,進壹步的研究發現該轉基因大豆對壹部分人群仍有過敏性反應,因此這項研究便在早期階段自動終止,沒有進入市場,這是迄今所發現的轉基因作物有過敏性的唯壹實例。這說明科學家和政府監管機構對公眾的健康和安全是高度認真負責的。 還應當指出,轉基因技術還可以增加環境和食品的安全性。例如轉基因Bt抗蟲玉米穗上的真菌毒素比非 Bt玉米低30~40倍,有利於健康和產品出口,Bt抗蟲棉由於少噴農藥,田間棉蚜的天敵數量大大增加,蚜蟲的蟲口密度比常規棉田中低440~1500倍。科學家目前還正在發展刪除常規食品中過敏性蛋白的技術。 人們對轉基因作物中的抗生素標記基因的安全性有所擔心,事實上細菌對抗生素越來越產生抗性,並非由轉基因作物所引起,而是由於在治療人畜疾病中濫用抗生素造成的。從科學上講,迄今並無食品中的抗生素標記基因水平轉移到腸道細菌和腸道上皮細胞的機制和證據。其原因是, 食品中的 DNA進入腸道時已成為碎片,而非完整的基因;腸道細菌需活化後外源基因才能轉入;轉基因植物中所用的啟動子不適於在細菌中使基因表達;而且腸道中也不存在抗生素的選擇壓等等。針對公眾的擔心,目前科學家已發展出刪除轉基因作物中抗生素標記基因的技術,也可以使用安全的標記基因或不使用任何標記基因。 鑒於轉基因作物有巨大的發展前景和潛在經濟效益,全世界科學家在“ 支持生物技術宣言”上簽名的人數已超過3000人(自2000年1月19日至今), 包括綠色革命之父、諾貝爾獎金獲得者Norman Borlaug及許多著名人物。美國科學院、英國皇家學會、中國科學院、世界科學院等7大科學院也發表了支持生物技術的聯合聲明。 四、轉基因食品的安全性評價及法規管理 (壹)為什麽要對轉基因食品進行安全性評價 任何新技術的出現,都有兩重性,都是雙刃劍。汽車、飛機、核技術等等都是如此,在造福人類的同時,汽車會引起空氣汙染,飛機會有空難,核技術可用於戰爭。以重組DNA技術為代表的轉基因技術,在為農業生產、人類生活和社會進步帶來巨大利益的同時,也可能對生態環境和人類健康產生潛在的風險。關鍵是要權衡利弊,做出抉擇。這裏還應說明的是,危險和風險是兩個不同的概念,潛在風險不等於現實危險,安全性評估是要分析潛在風險並加以避免。 農業是轉基因技術主要的應用領域。建立農業轉基因生物安全評價制度,是世界各國的普遍做法,也是《生物安全議定書》的主要內容。之所以要對轉基因作物及其食品進行安全性評估,是由於轉基因技術可以使基因在動物、植物、微生物之間相互轉移,甚至可以將多基因的大片段導入生物體中表達,因此需要進行科學的評估。近年來,轉基因生物的安全性已成為國際社會爭論的熱點,實質上已不純粹是科學問題,因為科學問題可以通過科學研究來解決,而是涉及到貿易、經濟、政治、社會和宗教、倫理等各個層面。為進行安全性評估,許多國家都制定了有關生物安全的法律法規,對轉基因生物實施管理。中國作為壹個農業大國、生物資源多樣的大國,又是水稻、大豆等農作物物種的原產地,在加強和促進轉基因技術研究與開發的同時,必須十分重視轉基因生物的安全。為此,我國政府於2001年5月23日以國務院304號令,發布了《農業轉基因生物安全管理條例》。 (二)安全性評價的內容 安全性評價主要包括環境和食品安全性兩方面,環境安全性指轉基因後引發植物致病的可能性, 生存競爭性的改變, 基因漂流至相關物種的可能性,演變成雜草的可能性,以及 對非靶生物和生態環境的影響等; 食品、飼料的安全性主要包括營養成分、抗營養因子、毒性和過敏等。 通過安全性評價,可以為農業轉基因生物的研究、試驗、生產、加工、經營、進出口提供依據,同時也向公眾證明安全性評價是建立在科學的基礎上的。因此,對農業轉基因生物實施安全評價是安全管理的核心和基礎。 (三)安全性評價要以科學為基礎 以科學數據為依據,經得起歷史的考驗,是安全性評價必須遵守的基本原則。壹個產品被批準上市壹般需經6~7年時間的評估。各國政府和生物安全委員會正是本著這個原則,對轉基因植物及其食品對人體健康和生態環境的安全性做出實事求是的科學評價。所以,在保證安全的前提下,有力地促進了轉基因技術和轉基因食品的發展。前三年間國際上對轉基因作物的安全性爭論主要集中在幾個事件上,現在業已證明有些報道是缺乏科學依據的。例如Pusztai事件,蘇格蘭 Rowett 研究所的 Arpad Pusztai博士報道轉雪花蓮凝集素基因的馬鈴薯在飼餵大鼠後“體重和器官重量減輕,破壞免疫系統”。 1999年5月英國皇家學會在組織同行評審後指出,Pusztai的試驗有六個缺陷,即不能確定轉基因和非轉基因馬鈴薯的化學成份有差異;飼餵轉基因土豆的大鼠未補充蛋白質以防止饑餓;供試動物數量少;餵養的食物不是大鼠的標準食物;試驗設計差,未作雙盲測定;統計方法不當,試驗結果無壹致性。又如 斑蝶事件,1999年5月 康乃爾大學的壹個研究組報道, 撒在馬利筋草葉片上的Bt玉米花粉,可使44%的斑蝶幼蟲死亡。 Science拒絕發表該文章,審稿人指出這並不代表田間的情況,最近Plant Journal上發表專題文章,提供了近期在美國和加拿大的多點試驗數據,指出在田間轉基因玉米花粉對斑蝶的生存並無影響,斑蝶的死亡是由於大量使用農藥和墨西哥生境的破壞所造成。結論是:轉基因玉米對斑蝶不是壹種威脅。再如 最近的墨西哥玉米事件,墨西哥是玉米的起源中心,有人報道在墨西哥的玉米野生種中檢測到花椰菜花葉病毒35S的啟動子序列,後經瑞士醫學科學院和墨西哥國際玉米小麥改良中心檢測,證明是假陽性。這些事實說明安全性評價必需以科學為基礎,並經得起實踐和歷史的證明。 但同時應當指出,由於轉基因作物的發展歷史不長,對壹些長期效應還需要做跟蹤監測,如 Bt作物害蟲的抗性治理、 除草劑抗性的長期生態效應、 病毒的重組和異源包裝、 食品的毒性和過敏性等等。 (四)食品安全和標識管理 對農業轉基因生物實施安全管理是國際上的普遍做法。國際經合組織(OECD)、聯合國糧農組織(FAO)、環保規劃署(UNEP)、生物安全議定書、食品法典委員會,都對轉基因生物的安全提出了明確的要求。安全性評價是國際上的通行做法。由於各國農業、環境和生物多樣性的差異,決定了只有本國確認了安全性之後,轉基因生物才能投入商業應用或由輸出國引進。日本、歐盟、美國等國均實行安全性評價。美國是通過農業部、食品與藥物管理局和環保局的安全評價後才允許轉基因作物商品化生產;歐盟是通過安全評價後才批準國內外的轉基因產品投放市場;日本是通過農林水產省的安全評價後才許可轉基因農產品進口。目前,按照《生物安全議定書》的有關規定,對進口農業轉基因生物實施安全評價管理,可以在收到申請之日起270日內做出批復。我國在制定《條例》及其配套規章的過程中,對國外的相關法規進行了比較研究。在安全評價中,遵循 “個案分析”的原則、“實質等同性”原則、“逐步完善”的原則等。實行標識管理制度是使消費者有知情權和選擇權。 20 世紀80 年代,我國在開展轉基因技術研究的同時,國務院有關部門就十分重視基因工程的安全問題。1993年,原國家科委頒布了《基因工程安全管理辦法》。依此辦法,1996年7月10日,農業部頒布了《農業生物基因工程安全管理實施辦法》,成立了農業生物基因工程安全委員會和農業基因工程安全管理辦公室。1997年,農業部開始受理在中國境內從事基因工程研究、試驗、環境釋放和商品化生產的轉基因植物、動物、微生物的安全評價與審批,對轉基因生物及其產品的商品化生產進行了嚴格的安全評價。至2001年,農業部已經受理了10批***700多項農業轉基因生物安全評價申請。以上各項工作的開展,使我國農業生物基因工程安全管理從無到有,逐步走上規範管理的軌道,對於促進我國農業生物技術研究的健康發展,維護我國民族生物技術產業的發展和轉基因農產品的安全,保護農業生態環境和人類健康,起到了重要的作用。 總之,以基因工程技術為代表的現代生物技術在農業等領域的應用有著巨大潛力,前景光明。對我們來講既是機遇,又是挑戰。科學技術的發展是不可逆轉的,我們認為,關於轉基因植物及食品的爭論只是暫時的。根據國際發展趨勢,綜合科技、貿易等多方面因素,制定適合我國國情的轉基因植物產業發展和生物安全管理政策,將有利於我國農業生物技術產業的健康發展,在新世紀的國際競爭中占據主動。如果被國際上爭論的表面現象所迷惑,或等待觀望、猶豫不決,或放慢發展速度,則將坐失良機,白白葬送我國在轉基因植物研究方面已有的壹點優勢,其結果是在國際貿易和科技競爭中陷於被動。因此,應在加強安全管理的基礎上,積極穩妥地推進產業化。